1.4.2 科学知识的演化

任何科学知识都有自己演化发育的过程，科学知识的演化一般有四个阶段：准科学—前科学—常规科学—后科学。

准科学（Para-Science），最早由萨顿（Sarton）于1952年提出，用来表达那些不成熟的科学。“准科学”具有以下三个特征：

（1）概念的不确定性。准科学一般是刚刚从实验事实中分离出来的人类思想片段的堆砌。它存在的形式有科学会议录，有客观事实的正确描述，也有科学家们的直觉猜测和观察记录，有的甚至是道听途说的转述。由于不同的人对于同一自然现象有截然不同的描述和解释，因此，不确定性是“准科学”的鲜明特征之一。

（2）智力较低。准科学没有形成固定的概念，只停留在科学观察和实验的表现和演示阶段，人的主观观念不能反作用于自然，更不能进行更有计划的实验，因此获得准科学的成果无须消耗多少科学创造力，其智力因素要求较低，有利于业余科学爱好者实践参加，以便提出更多的新观点、新概念，为科学向更高层次演化准备丰富的思想营养。

（3）知识熵极大。“熵”是来源于热力学的一个概念，它是随机程度的标志，在热力学的理论当中，分子无规则运动的混乱程度越高，它的熵就越大；反之，有序程度越大，熵就越小。知识熵是知识单元混乱程度的标志，知识单元（被定量化的科学概念）越混乱，其知识熵就越大。知识熵与科学家大脑中“储存”的知识体系和知识单元的多少相关，与经过消化、分解、激活成“游离态”的知识单元的多少相关，也与凝聚成科学思路的频次大小相关。在准科学领域活动的人很多，他们思想活跃，思路变化极快，造成了这一领域的知识熵极大。极大的知识熵造就了思想解放，没有束缚的创造势场，为科学创造提供了极好的研究条件。

前科学（Pre-Science）。随着科学的不断演化，许多不确定的概念在准科学后期被不断地确定下来，更有许多概念被综合形成新的概念。但是只有科学概念并不等于科学定理、定律和理论形成，只有科学家们把几个不同的概念联系起来，并用数学工具将它们表达成公式时，才形成定理、定律和理论。而前科学的标志就是一些经验性定律和表相性理论的纷纷出现。如古代阿基米德的静力学和伽利略的运动学的定律和理论，都属于“前科学”。

“前科学”的重要特征是：“诸学蜂起，百家争鸣”。这是因为“前科学”的理论多是表相性和经验性的，它往往是科学家们从各个不同的侧面对事物进行观察研究的结果，如盲人摸象般，有多少研究者就有多少种认识，且由于这些认识都是依据局部事实得出的，因此都“持之有故”，具有较强的确定性，而这些确定性如此地顽强，以至于可以抵御百家争鸣中的各种批评的重炮，并能提出反驳的理论和依据。在反驳中，为了使对手的理论逻辑陷入荒谬境地，科学家们不断努力设计出各种具有较高智力水平的新实验来进行观察研究，致使以前根据简单实验和仪器得出的经验性定律和表相性理论失去了立足之地。因此，在“前科学”时期，科学往往存在“多重态”，当这种“多重态”逐渐消失时，科学便悄然进入了“常规科学”阶段。

常规科学（Normal Science）是一种带有某种确定性科学规范的科学演化阶段。它存在的特点是：具有基本稳定的知识体系，形成了统一的科学规范。在这一阶段，人们对事物的认识达到了统一，因此在处理任何科学问题时，在社会、经济、心理和历史层面都具有某种不证自明的统一性。在科学根本问题上，人们的认识完全一致，从而构成了排斥异己的所谓“科学共同体”。常规科学时期往往是科学发现的当采时期，新的科学发现大量涌现，科学知识呈现显著的加速度和指数形增长。如16世纪、17世纪的经典力学，17世纪、18世纪的热学，19世纪、20世纪的电磁学，20世纪的核科学等，都是当时的“当采学科”。当常规科学处于无“矿”可采时，即常规科学丧失解决科学难题的能力时，“后科学”便随之而来。

后科学（Post-Science）是需要智力极高的科学演化时期，它的基本任务就是把常规科学中发现的规律进一步精确化、数学化和理论化。如在18世纪、19世纪，为了使牛顿力学更加完美，就耗尽了当时欧洲最有才华的数学家（伯努利、达朗贝尔、拉格朗日、哈密顿、雅考比、赫兹等）的智力。同时，后科学又是创新精神极差的科学演化阶段，正因为它的理论形态的完美，所以它极大地排斥了任何方向的创新尝试，在这个阶段的任何新概念往往会引来四面八方的重炮轰击，如18世纪牛顿对“光波动说”围剿。尽管如此，后科学仍是科学革命的孕育时期，正是“后科学”时期僵死的科学信条，日益与科学事实发生激烈的冲突，新的实验事实和数据不断支持着被旧的科学体系所排斥的那些知识单元和概念，最终会导致旧的科学体系土崩瓦解。对一个国家来讲，如果其科研没有进入“后科学”的阶段，就不会上升为世界科学的中心，但如果整个国家全被“后科学”所充斥，这个国家则会失去创造性，其科学事业必然会走向衰落，因此，“后科学”的特征是我们科学管理中必须注意的问题。

另外，在远离科学演化路径的地方，还存在着两种科学状态，即超科学（Super-Science）和伪科学（Pseudo-Science）。

超科学需要有极高的智力和极强的创新力，它在科学史上有三种不同的存在形式：

（1）智力超常的科学发现。在历史上存在着一小部分科学家，无论是在科学的选题上，还是在思路和智力水平上，他们所做的科学发现或发明往往超出常规科学家，他们的成果完全不能被当时的人们理解，如“爱因斯坦的相对论”和“伽罗瓦的群论”，在当时都属于超科学。

（2）超出“当采学科”很远的课题。在常规科学阶段“当采学科”中的选题是最容易出成果的领域，但有时个别科学家往往超出“当采学科”，去探索更深层次的科学领域，他们超出常规的猜测和假想，多数都是常人不能接受的。如1815年，在当代学科还处于原子层次时，蒲劳脱提出的“氢是一切原子共同基本质料”的理论就是当时的超科学，这个理论在100年后的1913年才被莫斯来的X射线光谱学的实验所证实。

（3）在历史上失传的科学。由于不明原因，人类文明往往会发生“中断”现象，这种“中断”使一个历史时期的科学发明失传数百年或数千年之久，如最近发现的百慕大三角海底金字塔、巴西原始森林中的玛雅文明等，都是古代的超科学。

伪科学的智力含量极低，是以人们观察到的假象为依据，进行纯主观的臆造和推理，并拒绝接受科学实验的检验的错误理论。如路人皆知的“燃素说”和“占星术”。伪科学具有两重性。首先，它是错误的。其次，它有其存在的原因和价值。第一，伪科学为科学研究积累了许多经验事实（即便是假象）；第二，虽然伪科学在现在显示出极低的智力含量，但在其产生时却是符合当时的社会发展状态的，可以解决当时的一些科学问题；第三，伪科学也是以科学的形式出现的；第四，科学真伪的界线常常处于模糊状态，如“燃素说”、“以太说”在今天看来是伪科学，那么我们今天的明显科学会不会成为明天的伪科学呢？

因此，对于伪科学和超科学，我们要有一个科学的态度，既不能把伪科学当成科学，也不能把超科学当成伪科学，正确区分伪科学和超科学，是科学研究的一大问题。

最后，我们来了解一下“潜科学”（Potential-Science）的范畴。常规的科学演化路径是“准科学—前科学—常规科学—后科学”。如果说后两个阶段是科学演化的成年期和老年期，在形式上表现为“显科学”，那么前两个阶段则是科学演化的胚胎期和幼年期，正处于不成熟、不被社会承认的状态，表现为“潜科学”的形式。但“潜科学”的疆域远非如此，由于“伪科学”和“超科学”在历史上的命运往往和“准科学”和“前科学”一样，人们有时也把它们纳入“潜科学”中。于是，“潜科学”便在科学的王国里占据了大片的疆土，其文献要占全部科学文献的三分之二以上。因此，研究“潜科学”的发展规律具有十分重要的现实意义。